XR的产业现状和展望

开发 VR/AR
根据Gartner的数据,在过去的两年中,智能手机的销售量已呈连续下降趋势,这也促使大型科技公司都在为下一个重大目标而奋斗。Facebook的CEO马克·扎克伯格就曾表示,VR/AR技术在未来将会取代智能手机。对于这个观点,苹果、谷歌、微软、亚马逊等国外科技大厂在AR上的布局透露出他们也有相同的看法。

Labs 导读

根据Gartner的数据,在过去的两年中,智能手机的销售量已呈连续下降趋势,这也促使大型科技公司都在为下一个重大目标而奋斗。Facebook的CEO马克·扎克伯格就曾表示,VR/AR技术在未来将会取代智能手机。对于这个观点,苹果、谷歌、微软、亚马逊等国外科技大厂在AR上的布局透露出他们也有相同的看法。

2020年VR/AR产业投融资活跃(因为MR还不是单独的产业,当前更多作为VR和AR增强的功能,不单独讨论),金额和数量回到了2017年的高点水平,AR眼镜、工具软件、VR/AR游戏、教育培训等成为投融资的热点领域,苹果仍在完善自己的VR/AR产业链,谷歌意图重回消费级AR市场,Facebook则补充自己的VR内容生态。

VR产业当前已有较为成熟的产品技术、完善的供应链体系、消费级的价格,逐步向C端市场渗透。2020年发售的高性价比Oculus Quest 2从舒适度、清晰度、续航能力、延时等能力上都表现不俗,预计2021年销量将超过 600万台,Quest热销带来了VR内容消费的繁荣,Quest平台自2019年5月上线以来,累计销售收入已经超过1.5亿美元,超60款VR游戏收入达100万美元,2021年全年预计3倍増长,年收入规模超3亿美元,在B端领域上,VR在教育培训、文化旅游、展览展示等领域展示出了强大的产品效用和商业前景,整体来看,VR整个软硬件生态已经进入拐点。

AR产业因产品形态和价格尚未达到消费级的水平,仍在B端商业场景落地,2021年预计光波导镜片和MicroLED微显示屏幕良率和量产难题被突破,AR眼镜在功耗、体积、重量、视场角会有大幅的改善和提升,AR眼镜将越来越接近普通眼镜形态,整体来看,AR产业进入C端市场尚待时日,需产业界各方共同努力。

中国VR/AR市场整体比海外晚一到两年,但政府和行业的高度重视,产业扶持政策不断出台,传统企业华为、歌尔等稳扎稳打,此外Nreal、亮亮视野、珑璟光电、小派、睿悦、MAD Gaze等产业链具有核心技术和关键地位的初创企业纷纷完成大额融资,2021年预计国内VR产业在消费端迎来变量和拐点,AR产业也将看到新的突破,2021年中国VR/AR将会缩短差距,更上一层楼。

下面我们将围绕全球VR/AR产业链(如图1),硬件、软件、内容、应用和服务等方面,以及科技巨头的现状展开讨论,并展望一下XR产业未来发展趋势。 

图1 产业链整体情况

1、硬件

1.1 终端(头显/眼镜)

VR头显产品形态一体化轻量化趋势,消费电子核心特征和趋势之一是轻量化和移动化,VR一体机重量普遍在500克上下,逐渐成为主流形态。2020年全年13款VR头显中有7款是一体机,重量轻、便携性好、应用场景更丰富广泛,符合消费电子进化的路径。

根据VR陀螺的统计,2020年全球VR头显出货量为670万台,较2019年增长了72%,预计2021年全球VR头显的出货量増长46%,达到980万台出货量规模,2022年能达到1800万台年出货量。

VR头显2020年销量増长主要得益于Oculus Quest 1代和2代的销量大涨,Quest 1代自2019年5月份发布以来,销量一直稳歩攀升,整个生命周期销量达到250万台,预计Quest 2代全生命周期销量能达到800万-1000万台,Quest的成功主要得益于采用一体化设计,采用CV方案集成了Iside-Out 6DOF技术,并且把价格定位在299美-399美元区间,同时采用精品的内容的平台战略,相较于PC VR, 一体机Quest无论在消费者体验和价格,都具备有很强的C端市场能力,Quest是推动VR产业走向消费端市场的核心变量。

图2 全球VR头显出货量

AR头显产品形态尚未统一,当前分体式、一体式眼镜共存,分体式又分为手机+眼镜和DOCK+眼镜方案。针对B端的眼睛不同业务有不同形态,有头戴式,眼镜式等,总体而言尚不统一。轻薄化、类普通眼镜很可能是AR在消费端普及的必然选择。但是当前还仍需等待底层核心技术,特别是光学、显示技术和电池续航等技术突破。

2020年全球AR眼镜岀货量为40万台,较去年增长了33%,预计2021年全球AR眼镜岀货量为70万台,2022年岀货量达到140万台的规模。AR行业当前仍属于产业链核心零部件攻关阶段,产品形态和成本价格尚未达到消费级,行业仍集中在B端应用市场,整体出货量较VR头显差距较大。

图3 全球AR眼镜出货量

1.2 芯片处理器

高通XR芯片成为VR主力芯片

在高通XR芯片推出之前,高通针对手机的SoC方案都已经在VR/AR设备中有应用,特别是835以后的方案,都专门针对VR/AR做了优化,目前也有部分VR仍在使用。2018年5月,高通推出了首款针对VR/AR的专用芯片骁龙XR1,大朋VR—体机P2为首款搭载XR1芯片的VR头显。相较于骁龙手机芯片,骁龙XR1少了基带集成,使得其成本相较手机SoC有着较为显著的下降,其它如CPU+GPU+DSP+ISP+WiFi等与骁龙手机芯片别无二致,性能与骁龙660相近。

2019年12月,高通发布了基于骁龙865衍生的XR2平台,集成髙通的5G基带, AI和XR技术,提供了一系列定制功能。对比骁龙当时主流芯片835,XR2的CPU和GPU性能提升2倍,视频处理能力提升4倍,分辨率提升6倍、AI性能提升11倍;视觉方面最高支持单眼2880×2880分辨率/90Hz刷新率或2560×2560分辨率/120Hz刷新率输出,支持本地8K/60帧全景视频,支持HDR10和HDR10+,XR2像素填充率提升1.5倍,纹理速率提升3倍,支持眼球追踪及注视点渲染,高刷新率可变速率着色。

交互方面XR2最大的升级点在于支持7路并行摄像头处理,以及定制化CV处理器。这7路摄像头包括用于头部定位、身体追踪、嘴唇和眼球追踪、26点手部骨骼追踪等,强大的CV能力可增强场景理解能力,实现3D重建功能。音频方面包含始终开启的低功耗Hexagon DSP,支持3D空间音频和语音实时激活能力。AI和5G方面,AI能力侧重于提升视觉、音频和交互体验,而5G能力则是指XR2支持5G接入(应该是X55基带),宣称支持Sub 6GHz和毫米波,选择权在厂商自己手里。2020年,Oculus Quest 2首发了XR2芯片,国内爱奇艺奇遇2S使用了该芯片,2021年XR2将成为VR主力芯片。

图4 XR2芯片

国产VR/AR芯片待突围

当前VR/AR终端产品的芯片高通一家独大,但部分机型开始使用国产芯片。2020 年上半年电信推出的天翼小VT一体机使用了VR9芯片,主打低端观影市场,头显定价在699元;Rokid Glass 2使用了晶晨Amlogic 905D3芯片,12纳米制程;Dream Glass 4K使用了瑞芯微Mali-T864GPU,这些芯片在性能上与高通XR2尚有较大差距。

2020年5月份,华为海思正式发布XR芯片平台,推出首款可支持8K解码能力,集成 GPU、NPU的XR芯片,海思XR芯片具有一流的解码能力,可以提供更加清晰的内容呈现效果,它使用了海思半导体专有架构NPU,最高可以提供9TOPS的NPU算力,首款基于该平台的AR眼镜为Rokid Vision,目前由于美国对华为封锁,海思XR芯片后续进展尚不明朗,仍期待华为能够扛起VR/AR国产高性能芯片的大旗。

1.3 显示器

VR显示器技术相对已经比较成熟,产业链也比较完备,当前的Fast-LCD和AMOLED都可以满足需求。

Fast-LCD屏成VR首选,Fast-LCD屏幕量产稳定、 性价比高,目前成为消费级VR头显的主流屏幕,Quest 1代使用了AMOLED屏幕,而Quest2转而使用更为经济的Fast-LCD屏幕。

4K是主流,目前大部分VR头显都达到了单眼2K、双眼4K的分辨率;刷新率达到70Hz至90Hz水平(Quest 2据说可达120Hz),有效的降低了VR头显窗纱效应和眩晕感。

AR眼镜显示器要求更高,需要优化空间比较大,成熟度低,Micro-LED+光波导是AR眼镜轻量化的最佳搭档。Micro-LED微显示屏幕当前量产的难点在于巨量转移技术,2020年11月份,国内Micro-LED微显示企业JBD宣布采用混合集成技术实现量产0.13英寸Micro-LED单色微显示屏,分辨率为640×480,同时通过X-cube合色棱镜、单色光机合光两种方案实现全彩显示,2021年1月份与AR眼镜商Vuzix签订了联合制造和供应协议,并将于今年夏天推岀首款使用了JBD模组的AR眼镜。此外,加拿大VueReal,瑞典Gio两家MicroLED公司均在近期宣布实现了Micro LED微显示屏量产。

1.4 感知交互

6DOF追踪定位技术轻便易用,为游戏等内容提供更极致的体验,VR头显逐步升级到6DOF。

图5 自由度示意图

6DOF追踪需要较复杂的方案。之前主要是Outside-in(由外而内的追踪)的方案,需要依赖外部传感器,以及复杂的调试和设置。而Inside-out方案(由内而外的追踪),可以降低硬件成本,简化安装设置过程,当前计算机视觉算法越来越成熟,inside-out方案已成为大多数头显的追踪方案首选。

什么是Inside-out空间定位技术,简单来说就是利用设备自身,而不依靠外部的传感器等配件,实现虚拟场景里的空间定位,以实现人机交互。在VR设备领域,主要是在头显上安装摄像头,让头显自己检测外部环境变化,借助计算机或者自身的算法芯片计算出VR头显的空间位置。

微软的AR头显hololens,采用的就是inside-out方式,它拥有一颗深度摄像头,一颗用以拍摄图像/视频的200万像素摄像头,以及4颗环境感知摄像头,采集环境中的特征点进行匹配,利用SLAM算法获得空间位置信息。VR头显Quest 2头显配备了4个摄像头,采用黑白双色调设计,可以实时展示现实场景的黑白影像,并结合手柄提供更精准的定位追踪。

图6 手势跟踪示意图

2、软件

2.1操作系统

VR操作系统当前安卓独大

分体式VR依靠主机系统生态,早期的VR头显主要为投屏和感知交互功能,计算处理和内容平台仍在主机端,包括PCVR、PSVR和华为VR Glass、创维V601等超短焦手机VR,这类VR设备统称为分体式VR,其运行的操作系统仍以连接的主机为主,例如微软WMR、索尼PS和安卓手机,VR头显承担的是显示、感知交互等功能。

VR一体机安卓系统一统江湖,Facebook欲构建自己的操作系统

VR一体机具备了独立运算、输入和输出的功能,早期的VR一体机由于成本的和产业链状况,沿袭了手机端的计算芯片和操作系统,例如OculusGo采用高通骁龙821芯片,Vive Focus一体机采用了高通骁龙835芯片,基于手机芯片的VR—体机自然就沿袭了移动手机市场开源的安卓系统。当前市场上VR—体机的操作系统基本上是在安卓系统的基础上优化和定制,包括一些品牌机型的深度定制的UI,仍然是基于安卓底层。出于商业竞争和战略安全的考虑,Facebook已经加大投入构建围绕空间计算和3D完整VR/AR操作系统,以防止对安卓系统的依赖而受制于谷歌。

AR操作系统群雄逐鹿

产业界将AR视为下一代通用计算和人机交互平台,AR操作系统必将成为抢夺AR生态的战略制高点。目前市场上创业型公司AR眼镜由于自身缺乏系统研发实力,多数仍是基于安卓系统的优化和定制。微软雄心勃勃,首代AR眼镜Hololens采用以Windows NT内核基础建立起来的Windows 10 Holographic系统,并开放给其他VR/AR设备使用,Hololens 2采用旗下全新多平台操作系gtWindows Core OS。AR眼镜明星公司Magic Leap则从头开始研发打造了专为空间计算设计Lumin OS。

国产AR系统奋起追赶,国内企业虹宇软件于2020发布了自研的VR/AR全新3D多任务系统Iris OS,可以呈现2D、3D的窗口应用和全景应用,包括安卓原生2D应用,3D引擎(如Unity)开发的3D应用和Web开发的3D小程序,支持多人多设备协作,兼容各类芯片平台和光学模组。公司致力于打造成开放的VR/AR操作系统,目前与OPPO、VIVO、TCL等厂商展开合作,并装载在部分AR眼镜上。

2.2 Open XR

行业巨头积极加入统一标准Open XR,XR软硬件统一时代即将来临。OpenXR是一个开放式、无版权费的XR行业标准规范,其由Khronos组织联盟开发,旨在简化AR/VR软件开发,打通游戏引擎和内容底层连接,从而具备互通性开放生态。OpenXR的核心元素是游戏开发者使用一个API接口就能让游戏在多个不同品牌的VR/AR设备及环境中运行,软件开发者的应用程序只需最少量的移植工作即可兼容多个XR系统。对于硬件厂商好处是可利用现有OpenXR内容降低进入市场的门槛,为消费者提供更多内容支持。如果没有跨平台标准,VR和AR应用程序和引擎必须使用每个平台的专有API,新的设备需要定制驱动程序集成,这会增加硬件、软件和内容开发者的工作量和难度。

如果没有跨平台的标准,XR应用程序,游戏和引擎必须移植到每个供应商的API。这意味着每个XR设备只能运行已经移植到其SDK的应用程序。结果是高昂的开发成本和兼容问题限制了市场的增长,如下图左侧所示,适配关系是网状的。

图7 OpenXR标准前后对比

跨平台的XR标准除了不同实现的差异,解决方案如上图右侧。

行业巨头逐步加入改标准,2019年7月30日,Khronos组织发布了正式版OpenXR 1.0规范,目前微软已经在HoloLens提供了OpenXR支持;Unity于2020年底推出OpenXR支持预览版;Epic在2020年12月份宣布虚幻引擎5将不再支持SteamVR、Oculus等平台界面,之后将仅支持OpenXR标准;Oculus推荐游戏引擎使用OpenXR;SideQuest也宣布加入Khronos团队,计划全面支持OpenXR标准。

国内厂商目前只有华为、兆芯、Pico等几家企业加入OpenXR联盟参与标准的讨论和制定工作,但尚未在产品有具体的落地措施。国内其他硬件、软件厂商重视程度不够。

图8 公开支持Open XR标准的公司

3、内容

3.1 VR内容已经开始放量

VR内容迎来消费端逐步放量,内容开发进入良性循环阶段。随着VR上游产业链的逐步成熟,一体机、6DOF、Inside-out等硬件发展路径逐步清晰,Quest销量大涨的带动,全球VR用户2020年已经超过千万,预计未来几年用户规模还将保持50%以上的增长,逐步壮大的用户群体为VR内容提供了市场前景和商业空间,形成了VR头显良性循环状态。目前来看,VR内容端呈现出快速增长的趋势,PC VR内容平台Steam上VR游戏达到5554款,第三方开放应用平台Quest自2019年6月份推出以来游戏和应用程序已经接近1000款,每个月都有超过50款新的内容上线,Quest平台内容收入规模已超过1.5亿美元。

图9 主流VR平台内容数量

图10 VR用户数量

Steam平台VR活跃用户和游戏销量大涨

2020年4月份海外疫情开始爆发,居家隔离禁令促使线上游戏和内容消费大增,VR也因此受益,同时Steam母公司Valve于3月底推岀3A级VR游戏《Half-Life:Alyx》 (半条命)刺激了VR活跃用户大幅增长,预购人数超30万,游戏历史同时在线人数峰值达42858人。两大因素推动了Steam平台VR用户占比由1.16%増到1.91%,随后持续维持高位。

根据官方数据,SteamVR的会话数量达到1.04亿次,平均每场会话持续约32分钟,使得总游戏时间增长30%,新增用户达到170万(初次使用SteamVR的用户数量), VR收入同比增长71%,Steam的VR月活超过200万人。同时疫情造成Valve Index头显的需求居高不下,库存供不应求的情况持续到了2020年底,此外由于Steam平台新增支持VR一体机串流技术,Steam平台优质的PC VR游戏内容也吸引了Quest等一体机用户,其在Steam平台VR用户占比中大幅提升,推动了VR活跃用户不断提高。

Oculus Quest平台内容收入爆发性增长

精品战略、构建封闭生态成就Quest高口碑风评

有别于Steam平台较为宽松的内容上线机制,Quest商店采用严格的审核机制,通过深度(细节)、时长、精致度(视觉效果)、价值(性价比)四个方面审核,为用户打造了一个体验感和价值足够高的商店,因此Quest上线至今内容仅200余个,平均每月仅新增10个左右的优质内容,但内容的评论数已经超过Oculus PC平台,高质量的精品内容成就Quest平台内容的高口碑好评,并以此让用户产生更多的购买意向和付费意愿。

内容收入规模爆发性增长,预计2021年累计收入规模超5亿美元

自上线以来,Quest平台内容收入规模一路上涨,2020年3月份,共有20多款游戏收入达到100美元;至2020年9月份,有35款游戏收入达到100万美元,11款超过200 万美元,4款超过了300万美元,并且有3款游戏收入超过500万美元;至2020年12月底,超过60余款游戏收入达到100万美元,达到100万美元收入的游戏数量大约能占到其商店所有应用程序的30%。整个平台收入规模来看,2020年5月平台上线一年内容累计收入规模超过1亿美元,到2020年9月超过1.5亿美元,随着Quest 2销量暴涨,VR陀螺预计到2021年底,平台累计内容收入规模将达到5亿美元的规模。

国内开发团队相对较弱

由于国内VR头显销量低用户基数小,难以吸引到大量优质的内容开发者入场,目前国内的游戏开发者多集中在手游,游戏大厂缺乏投入和关注,VR游戏开发者缺乏主力领头,团队基本上10人以内,产出少,质量一般。

目标客户以海外平台用户为主,由于当前国内市场小,且国内用户缺乏付费购买下载的习惯,国内的VR游戏以海外市场为主要目标,主要包括Steam、 PS VR和Oculus等平台,目前国内有数十款游戏登录上述平台。

优质VR游戏开始出现,Contractors是国内VR游戏工作室Caveman(南京穴居人)开发的一款VR射击游戏,分别于2018年和2019年登陆Steam和Oculus Rift平台,自2018年登录Oculus Rift平台后口碑和销量不错,成为了国内唯——家获得Oculus资金支持的VR游戏团队,并于2020年12月登录Quest平台,游戏上线后随即登陆2020年畅销VR游戏榜单,上线1个多月收入超100万美元。

3.2 AR内容仍处在探索期

AR内容由于受制AR眼镜发展尚未成熟,用户规模很小,目前AR眼镜偏消费端的内容屈指可数,仍以B端定制化为主。当前AR内容开发者主要聚集在手机端,早期的AR游戏《Pokemon GO》累计营收已达40亿美元,随着苹果ARkit和安卓AR Core开发工具逐步更新,双目、多目摄像头、TOF等传感器逐步应用到手机,AR内容在手机逐步起步,AR游戏、AR社交插件、AR导航导览等为当前手机端较为常见的AR内容程序。当前购买的AR/MR设备多为展示用的样例DEMO,还未形成内容产业。

4、服务

4.1 5G建设加速XR产业发展

5G基站2020年实现地级市以上重点室外覆盖

2020年,5G网络作为新基建的关键,加快推进5G发展一直被重点提及,工信部公开数据显示,截至2020年底,我国已建设超72万个5G基站,实现了地市的重点地区室外覆盖,5G用户数超2亿,从网络覆盖范围来看,5G已成为有史以来部署速度最快的一代无线通信技术,预计2021年基站新增数量达到100万,累计170万个以上。2025年共计完成750万个基站建设,实现5G信号全覆盖。

XR2芯片具备5G通信能力,支持5G的VR头显/AR眼镜问世

高通骁龙XR2芯片是全球首个支持5G的XR芯片平台,VR/AR在硬件上已经具备了5G的能力。2020年,XRSPACE推岀了首款支持5G通信VR-体机MANOVA,酷派也推岀了支持5G通信的AR眼镜Xview X2,但两者使用的并非是高通骁龙XR2芯片,而是手机芯片,预计随着5G网络进一步升级,2021年将会有更多支持5G的VR/AR终端产品上市。

当前通信网络支持“初级沉浸”向“部分沉浸”迈进

当前市场上VR/AR设备主要接入方式仍是以WIFI为主,本地渲染、单机运行仍是当前VR/AR设备的主要运行方式。2020年随着各大运营商逐步完成5G R15 SA独立组网,VR/AR具备"部分沉浸”的网络条件。

图11 不同沉浸标准对网络的要求

4.2 运营商积极推动云XR业务落地

2020年,电信运营商一手加快基站建设,一手推动建设5G商业落地和变现场景,云VR/AE1E务成为电信运营商5G时代首批落地场景,各大电信运营商采取VR头显合约机、 自建VR/AR内容平台、共建云VR/AR解决方案、招募云VR/AR战略合作伙伴等方式,探索云VR/AR具体应用场景,推动云VR/AR落地。

2020年,移动云VR已实现超过180路的VR直播频道并发,其中包括VR云上电视的130路开路直播,以及大量特色VR直播,影视方面截至2020年5月咪咕公司拥有超10000小时超高清内容储备,超40000小时VR内容储备;中国电信天翼云VR推出万部平台内容和千部自制内容,超500场VR直播;联通推出集VR游戏、VR视频、VR直播、巨幕影院等内容为一体的VR应用“联通VR”,用户可享受VR旅游、VR观赛,享受360°沉浸式的体验。

当前云XR处于基础娱乐阶段,云VR巨幕影院、云VR直播、云VR360视频是主流上云内容,云VR游戏正在起步,但仍受于5G网络建设、Pass设施、流量成本和云化技术等制约。

图12 场景发展三个阶段,来源华为、信通院《Cloud VR+产品白皮书》

2020年中国通信标准化协会发布了《云化增强现实关键场景及技术白皮书》中定义了云化AR总体方案,平台架构和技术方案,积极推进云AR的进展。

图13 云化AR 总体架构

尽管诸如Apple的ARKit、谷歌的ARCore、亚马逊Sumerian之类的软件开发套件以及微软的Mixed Reality生态系统正在蓬勃发展(微软在2020年3月刚刚推出了云MR Mush平台),但消费者对AR/MR的采用却一直很缓慢,主要是因为对AR/MR 2C产品认可度较低。

Gartner预测,到2025年,15%收入超过10亿美元的企业将使用AR云,通过新的交互和商业模式从现实世界中获利。ABI Research预测到2024年AR云市场将达到近1020亿美元。

5、科技巨头现状

5.1 国外VR/AR齐头并进

Facebook:持续丰富Oculus生态

XR研发大量投入人力,维持VR低价策略,积极进军AR领域,积极推进XR和社交的结合。

主要动作:收购计算机视觉公司Scape Technologiesx VR游戏开发商Sanzaru、Ready At Dawn工作室,AR地图数据公司Mapillary和Scape,VR变焦头显技术厂商Lemnis等;推出Quest2,QuestM列产品2020全年销量超350万台;Quest内容平台累计收入规模超1.5亿美元,超60款VR游戏收入达100万美元;开发全新的VR/AR操作系统,以摆脱对谷歌安卓系统的依赖;推出社交应用平台Facebook Horizon,关闭Spaces和Ocuius Rooms0;与雷朋合作生产智能AR眼镜,预计2021年上市。

自从错过移动互联网初期红利之后,Facebook就一直执着于下一个科技大潮。尽管Facebook通常会通过收购其他吸引公众眼球的工作室来探索不同的方向,但他们非常渴望把控下一代的主流社交平台。这些年来,Facebook一直认为AR/VR就是答案。根据The Information报道,Facebook对这一雄心壮志非常认真,研发增强现实和虚拟现实设备的团队规隐藏模已经接近1万人。这不单纯只是一个巨大的数量,1万人已经占据Facebook全球员工总数的五分之一,代表着数十亿美元的投资。

谷歌:消费级AR初心不改

谷歌研发主要还是集中在AR领域。在AR硬件方面进展缓慢,但是从未放弃(原因是其在2013-15年度推出Google Glass的努力过于引人注目并最终遭遇滑铁卢);在软件方面,谷歌正在努力提升关键体验。考虑到当今AR硬件情况的制约,这项工作主要还是集中在智能手机上。谷歌在Google Maps中推出了AR体验。用户可以打开手机的摄像头实时取景,应用会在屏幕上显示巨大的浮动箭头和大头针来提供步行路线。在后台,谷歌使用位置进行工作,并将人们当前看到的内容与其庞大的街景数据集进行比较。该公司将其称为“视觉定位系统”,该系统可让设备精确定位人们在世界上的位置以及正在寻找的内容。

主要动作:谷歌AR眼镜Glass 2开放购买,售价近999美元;正式推出ARCore Depth API;1.8亿美元收购加拿大AR眼镜公司North;Android 11正式放弃对Daydream VR的支持;谷歌搜索加入AR功能,支持3D动物的MR视频录制。

苹果:产业链持续布局,VR/AR产品越来越近

苹果至今未能推出任何VR/AR产品,但是专利数量最多,质量相对较高,是憋大招还是难产?广大消费者对他的产品非常期待。

主要动作:申请可调节透镜AR波导显示系统等几十项VR/AR相关专利;收购NextVR布局VR/AR内容直播领域;发布ARKit4,带来LiDAR Depth API;2020款iPad Pro、iPhone12 Pro、iPhone12 Pro Max搭载LiDAR;AR设备的透镜已在富士康成都工厂试产;苹果将于2022年发布类Quest VR头显(彭博社);苹果AR眼镜最早可能在2023年问世(台媒);苹果将于2030年发布首款AR隐形眼镜(郭明琪)。

微软:继续打磨HoloLens

宣布HoloLens 2将支持5G技术;发布提供云MR能力的Mesh服务,致力于打造AR生态系统;积极招聘员工欲将AR/VR集成到下一代操作系统WCOS中;微软MR开发工具MRTK V2.4.0版正式发布,新功能包括Ultraleap手部追踪、MRTK Toolbox、手部菜单优化等等;发布《微软飞行模拟器》VR版;推出HoloLens 2工业版,2021春季开放预购。

5.2 国内巨头观察和探索

华为:多方位出击,从底层布局

从底层芯片开始布局,铺垫延伸到关键技术、生态建设,并且对应用场景做出尝试,厚积薄发。

主要动作:华为海思发布XR芯片,支持8K解码,内置高性能GPU;华为AR眼镜专利曝光,弹出式摄像头设计,可旋转,联合剑桥大学共同开发视网膜成像的AR光学模块;华为AR地图正式上架华为应用市场,基于河图技术构建,河图2.0 AR地图正式发布;华为AR/VR Engine 3.0推出全新的AR内容开发工具Reality Studio, 召开首届华为VR开发应用大赛,积极打造XR生态;发布华为VR Glass 6DOF游戏套装。

腾讯:积极寻求合作,聚焦内容和云生态

马化腾“移动互联网十年发展,即将迎来下一波升级,我们称之为全真互联网”。通过积极合作的方式,探寻打开“全真互联网”的钥匙。

主要动作:AR/VR技术专家Arianne Hinds博士入职任腾讯美国首席研究员;腾讯游戏与华为成立联合创新实验室探索VR/AR等前沿技术;腾讯启动5G生态计划,覆盖VR/AR等12个5G场景;与英伟达合作在Tencent Marketplace上全面提供CloudXR;投资VR游戏开发商上海钛核网络、VR音乐平台WaveVR,布局虚拟演唱会。

阿里:积极对外联合研发,多方尝试

从自己的优势点如传输协议入手,AR、VR、MR能力齐头并进。

主要动作:阿里达摩院成立XG实验室,为AR/VR等场景研究符合5G时代的视频编解码技术、网络传输协议等且制定相关标准;阿里旗下钉钉与Nreal联合打造首款Dingtalk Work Space应用NrealLight AR眼镜,进军AR协同办公;升级VR技术产品“三维空间重建—临云镜”,打造VR行业高效低成本的端云一体化解决方案;阿里影创VR研究院成立,并同时启动MR混合现实硬件制造自动化产线项目。

HTC:持续优化VIVE生态

HTC董事长王雪红称:“HTC的使命,是融合科技与人文,释放人们的想象力。这样我们就能进入虚拟现实世界,实现由VR、AR、AI、5G和区块链等先进科技结合的美好世界,看见彼此,并共同解决人类商业社会中遇到的难题。”打造高端一体机,B2B场景寻求突破。

主要动作:2021年5月线上发布会发布了9888元的Focus3和6888元的PRO2两款发布两款全新VR一体机,主要面向ToB用户场景来应对C端市场的劣势,尝试寻求突破;投资AR/VR培训创企Talespin、VR内容企业Immersive VR Education,以及另外7家VR/AR内容和应用领域企业;推出XR SUITE虚拟应用套装,多类型终端打破VR界限;Viveport将开发人员收入分成比例提高至80%,吸引更多开发者。

根据路透社的报告《XR Industry Survey 2020: Infographic》调差结果60%+的企业肯定要对XR领域做投入,且将近30%打算纯自研。

图14 XR行业投入调查

重点投入的领域如下,包含5G相关、WebXR、FOV、AI、动作跟踪、眼球跟踪、头盔舒适性可用性研究、边缘计算等。

图15 XR投入重点模块调查

总体来看,当前各方面资源大量涌入XR行业,行业巨头都作为战略关键点。

5.3 国内政策扶持

国内政策密集,根据VR陀螺的统计,2020年,国内与VR/AR相关的政策共有441条,其中国家部门发布的涉及到VR/AR的政策共有58条,地方政府共有383条。地方政府主要是产业相关的政策,例如地方VR/AR产业规划、VR/AR产业扶持政策等。其次,政策鼓励和推动VR/AR应用场景落地,主要包括文旅、宣传展示、教育培训、商贸、医疗健康等VR/AR核心应用场景,几大场景是当前VR/AR产业较大规模的TO G市场。此外,VR/AR产业人才、科研等VR/AR行业基础性建设,掌握关键核心技术企业也愈发受到政府的重视。

据人民日报微博,两会指出未来5年值得关注的行业,区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实、数字社会建设作为数字经济重点产业被包含在内。其中虚拟现实和增强现实产业强调推动三维图形生成、动态环境建模、实时动作捕捉、快速渲染等技术创新,发展虚拟现实整机、感知交互、内容采集制作等设备和开发工具软件、行业解决方案。并落实到十四五规划《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中。

6、未来展望

6.1 产业预测

IDC FutureScape看好国内AR/VR市场,预测中国在2021年将继续成为AR/VR全球支出规模第一的国家。认为VR行业已经迎来高速发展期,但基于近眼显示和感知交互等技术问题,终端市场的发展还需要一些时间。2021年更像是高速发展前的黎明时代,下一个十年中,AR/VR在终端产品形态,软件、内容和应用部分都留下了巨大的想象空间。具体预测如下图所示。

图16 IDC FutureScape 2021预测

VR陀螺在其研究报告对2021年做了也做了预测。

认为VR一体机全球出货量继续高增长;越来越多的厂商推出6DOF短焦VR头显;中国VR消费市场迎来拐点机会挑战并存;消费级AR眼镜有望取得突破性进展;消费电子厂商加快入局VR/VR;VR/AR软件和应用逐步走向融合;VR游戏市场规模实现翻倍增长;教育培训等成VR核心变现场景;AR仍将是投融资高发领域;苹果VR/AR终端产品蓄势待发。

总体看,预测都很积极正向,都认为中国的VR该起飞了,最近(2021年5月)Pico也发布了新机型Neo3,价格很亲民2499元,硬件水准过硬,体验也不错,不知能否燃起国内消费者的热情。

6.2 打开虚拟世界的大门

2021年Metaverse(元宇宙)话题非常火,这个诞生于科幻小说里的世界,已经变得越来越真实。3月10日,“Metaverse概念第一股”的Roblox上市,市值已经超过了发行《堡垒之夜》的Epic Games ,甚至超过了传统游戏大厂Take-Two和育碧加起来的总和。Roblox在招股书里,提到Roblox元宇宙的8个特点:身份、朋友、沉浸感、低延迟、多元化、随地、经济系统和文明。其中元宇宙必须有沉浸感,也就是具备对现实世界的替代性。随着技术进步,这种沉浸感可以通过VR/AR乃至脑机互联达到,而这个全新世界打开方式一定离不开XR产业的支持。

图17 Roblox元宇宙的8个特点

回望智能手机的发展史,苹果手机不是智能手机的发明者,像黑莓、诺基亚这样的公司在当时已经销售了很多年手机。但是iPhone引入了一种与计算设备交互的全新方式。永远在线的互联网连接,手指友好的触摸屏以及可以直接点击应用程序图标的界面,这些功能放到现在似乎已司空见惯。但是在当时,所有这些操作都具有革命性的意义。智能手机对技术行业来说是一个巨大的转变,它创造了全新的商业模式,有公司通过开发应用程序成为了价值1000亿美元的公司,手机同时取代了从数码相机到车载GPS系统的所有内容。

根据Gartner的数据,智能手机的销量已连续两年出现下降趋势。科技行业的下一个赌注是XR(尤其是AR和MR)技术,这项技术涉及戴在用户眼前的某种计算设备,我们正在等待的是一个破局的入口,打开虚拟世界的大门。

除了交互体验带来革命性的变化外,从环保角度看,虚拟/增强现实也是有可能实现碳中和的一个重要途径。打开虚拟世界的大门,可以用虚拟物品代替现实物品,减少资源的过度开发和浪费。如通过虚拟屏幕取代现实的大、中、小屏幕,以及部分生活用品,如日历、钟表、装饰品、装修效果等的取代和增强,还可以通过沉浸式云旅游、云课堂、云演艺等方式减少不必要的出行,减少污染,是解决“人类日益增加的物质需求和有限的地球资源的矛盾”的有效途径。这样的世界你准备好了吗?

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参考文献

[1]《cloud VR+产品白皮书》CAICT中国信通院

[2]《AR边缘云白皮书技术概览》移动和中兴

[3]《2020年VR/AR产业发展报告》VR陀螺

[4]《虚拟(增强)现实白皮书(2021)》 CAICT中国信通院

[5]《XR Industry Survey 2020:Infographic》 路透社

 

责任编辑:未丽燕 来源: 咪咕灯塔
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